округа, 2) статистических таблиц, содержащих информацию о категориях землепользования I и II уровней по округам. Это те категории I и II уровня, которые были определены Геологической службой США (табл. VI.5), но для данного приложения они были изменены, как показано в табл. VI.6. Еще одно требование заключалось в том, чтобы анализ был выполнен менее чем за год и как можно с меньщими расходами. Это означало, что для вьшолнения задачи с минимумом первичных и справочных данных и минимальными затратами машинного времени большое значение приобретало эффективное сотрудничество агентств, а также эффективное планирование проекта.

Реализация. Первичные данные, которые использовались для этой классификации, представляли собой многоспектраль-Та блица VI.6

Категории землепользования I и II уровней, которые использовались в проекте бассейна Великих Озер

Категории землепользования I и II уровней, определенные в циркуляре № 671 Геологической службы США [12]

ные сканерные данные, полученные Ландсат I в бассейне Великих Озер с июля 1972 г. по октябрь 1973 г. В целях экономии было решено не использовать многовременной анализ, и поэтому из имеюшихся данных Ландсат нужно было выбрать отдельные изображения: 1) без облаков, 2) на которые не сильно повлияли особенности системы сбора данных, 3) полученные ва

Миннесота

Иллинойс I

Огайо

/ -------2 \----\3

Рис. VI.10. Маршруты полетов для отбора основных классов землепользования в исследуемой области:

1 - государственная граница, 2 - границы штата, 3 - бассейн Великих Озер, 4 - приблш-зительные административные границы бассейна, 5 - маршруты полета

Время вегетационного периода после весенней оттепели и до первого сильного мороза осенью. В это время года спектрально разделимо максимальное количество необходимых классов землепользования. Было бы идеально иметь данные, полученные со всей области в течение последовательных витков ИСЗ и в. моменты, когда можно собирать как аэрофотоснимки, так и наземные справочные данные, но этому мешали облака; действительно, были такие участки, где никогда в отведенное время нельзя было получить данные Ландсат хорошего качества без облаков.

Кроме данных Ландсат в качестве одного источника справочных данных с высоты 300 м (9600 футов) были получены аэрофотоснимки, охватывающие приблизительно 4% всей области. Среди таких аэрофотоснимков были 70-миллиметровые цветные-21* 323-

пленки и цветные инфракрасные фотоснимки, собранные по маршрутам с целью отбора образцов всех важных классов землепользования в бассейне (рис. VI.10).

Анализ аэрофотоснимков дал самый необходимый источник справочных данных. Дополнительными справочными данными были карты городов и округов, топографические карты Геологической службы США (инвентаризация в целях охраны природы 1967 г. и отчеты статистической службы Министерства сельского хозяйства США 1972 и 1973 гг.).

Поскольку результаты этого проекта необходимо было предоставить по округам, было принято решение анализировать каждый округ отдельно. Для локализации округов в данных последние после форматных преобразований и геометрической корректировки воспроизводились на цифровом дисплее, и аналитик, коррелируя видимые признаки в данных (дороги, реки и т. д.) с топографическими картами, мог с помощью светового пера очерчивать отдельные округа на изображении. Данная процедура помогла определить координаты строк и столбцов, необходимые для аппроксимации границ округов с помощью прямых линий. Это позволило создать ленты данных, содержащие всю необходимую информацию об отдельных округах*.

Использовался такой метод анализа, как неконтролируемая классификация систематической произвольной выборки 25% векторов данных каждой второй строки и каждого второго столбца. С помощью полутоновых распечаток двух каналов данных аналитики выбирали однородные области из тех округов, для которых были аэрофотоснимки, и подсчитывали статистические данные об однородности и разделимости спектральных классов. Затем они связывали однородные классы с идентифицируемыми классами землепользования и при необходимости объединяли или отбрасывали спектральные классы, чтобы добиться соответствия информационным классам. Для классифи-кации округа с помощью априорных вероятностей, взятых из Отчета 1967 г. «Инвентаризация в целях охраны природы», использовались данные трех из четырех каналов. Решение классифицировать 25% векторов данных и использовать только три -канала данных было принято в целях экономии машинного -времени. Экспериментальные исследования показали, что если принять эти меры, точность результатов снизится незначительно.

* В тех случаях, когда для охвата всего округа требовалось две части кадра Ландсат, была необходима специальная обработка. Так как ИСЗ юбычно двигался в направлении север - юг, прилегающие кадры данных в этом направлении часто собирались в один день и почти при одинаковых условиях калибровки и состояния атмосферы. Поэтому эти кадры просто соответствующим образом соединялись в ЭВ.М и обрабатывались так же, как «один кадр округа». Но прилегающие кадры направления восток - запад из-за параметров орбиты могли собираться с интервалом по крайней мере в 24 ч. В этом случае, вследствие различия характеристик данных в двух хадрах, было решено анализировать две части округа отдельно.